• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

新視点で探る口腔バイオフィルム細菌叢の存在意義~硝酸還元活性と全身・口腔健康~

Research Project

Project/Area Number 20K10241
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57080:Social dentistry-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

鷲尾 純平  東北大学, 歯学研究科, 講師 (20400260)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐藤 拓一  新潟大学, 医歯学系, 教授 (10303132)
高橋 信博  東北大学, 歯学研究科, 教授 (60183852)
互野 亮  東北大学, 大学病院, 助教 (80845876)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords口腔細菌 / 硝酸 / 亜硝酸 / 口腔細菌による硝酸代謝 / 口腔バイオフィルム / 代謝
Outline of Research at the Start

これまでう蝕、歯周病、誤嚥性肺炎等の様々な病原因子としての“負”の作用がクローズアップされてきた口腔バイオフィルムは、一方で、構成細菌の持する硝酸還元活性により産生される亜硝酸塩により血液循環の改善や、他の口腔細菌の増殖を抑制することが近年わかり、我々の健康維持に寄与しうるという“正”の作用を持つ可能性に注目が集まっている。本研究では、どのような細菌種が、どのような条件下で、効率的に亜硝酸を産生するのか、また未解明の亜硝酸による影響の全容解明を行い、口腔バイオフィルム由来の亜硝酸塩を中心とした全身及び口腔の健康増進ネットワークに関する新たな知見を構築することを目的としている。

Outline of Annual Research Achievements

口腔バイオフィルムは、これまでう蝕、歯周病、誤嚥性肺炎等の様々な病原因子としての“負”の作用がクローズアップされてきた。一方、構成細菌の持する硝酸還元活性により産生される亜硝酸塩は、血液循環の改善や、一部の口腔細菌の増殖を抑制することが近年示され、我々の健康維持に寄与しうるという“正”の作用を持つ可能性に注目が集まっている。
そこで私たちはこれまで、口腔バイオフィルム中の硝酸還元活性を持つ菌について網羅的探索を行い、口腔内における亜硝酸産生を担う細菌種として、Actinomyces, Shaalia, Veillonella, Neisseria, Rothia属がその大半を占めることを明らかにしてきた。
さらに、前述の細菌種のうち、いくつかを用いて、酸素濃度、pH、亜硝酸濃度、糖濃度、乳酸濃度等、種々の環境因子を変動させた際の硝酸還元活性の変化を測定した。その結果、いずれの菌においても、環境条件により、その産生能を大きく変動させることが明らかとなり、その変動は菌種によって傾向が異なることが示唆された。
本年度は、引き続きどのような条件下で最も効率的に亜硝酸が産生されるのかについて検討するとともに、亜硝酸をさらに分解する菌の探索にも着手し、いくつかの菌種で分解活性を持つことを認めた。なお、当初予定していた実際のプラーク試料をもちいた検討は、コロナの感染対策の影響により、少し計画を順延した。
次年度も引き続きこれらの点について明らかにしながら、研究を進める予定である。また、研究内容の公表に向けても取り組みたい。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

コロナ関連の影響をうけ、一時的に研究活動に遅れが出たが、影響が小さい時期にリカバリーできたことにより、今のところおおむね順調に進展している。
しかし、当初予定していた実際のプラーク試料をもちいた検討は、コロナの感染対策の影響もあり、少し計画を順延し準備中としている。その分、基礎的研究の幅を少し広げ、先取りした研究を試行している。

Strategy for Future Research Activity

これまでに行ってきた、個々の細菌を用いた”硝酸および亜硝酸代謝活性と環境要因によるその影響”について、さらに実験及び分析を進めていく予定としている。
また、状況が許せば実際のプラークにおいても、同等の環境を付加した際に同様の変化が得られるのかについても明らかにしたいと考えている。(現在、感染対策を鑑み、順延中)
また代謝に変化が見られたものについては、その仕組みの詳細について基礎科学的に明らかにする予定としている。
得られた研究成果を、学会やシンポジウムなどで発表し、参加者とのディスカッションを通じブラッシュアップするとともに、論文発表に向けた準備を行う予定としている。

Report

(2 results)
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (43 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 10 results) Presentation (33 results) (of which Int'l Joint Research: 14 results,  Invited: 17 results)

  • [Journal Article] Rewired Cellular Metabolic Profiles in Response to Metformin under Different Oxygen and Nutrient Conditions2022

    • Author(s)
      Liu Shan、Washio Jumpei、Sato Satoko、Abiko Yuki、Shinohara Yuta、Kobayashi Yuri、Otani Haruki、Sasaki Shiori、Wang Xiaoyi、Takahashi Nobuhiro
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Issue: 2 Pages: 989-989

    • DOI

      10.3390/ijms23020989

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hypoxically cultured cells of oral squamous cell carcinoma increased their glucose metabolic activity under normoxic conditions2021

    • Author(s)
      Shinohara Yuta、Washio Jumpei、Kobayashi Yuri、Abiko Yuki、Sasaki Keiichi、Takahashi Nobuhiro
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 16 Issue: 10 Pages: e0254966-e0254966

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0254966

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bifacial biological effects of ethanol: acetaldehyde production by oral Streptococcus species and the antibacterial effects of ethanol against these bacteria2021

    • Author(s)
      Tagaino Ryo、Washio Jumpei、Otani Haruki、Sasaki Keiichi、Takahashi Nobuhiro
    • Journal Title

      Journal of Oral Microbiology

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 1937884-1937884

    • DOI

      10.1080/20002297.2021.1937884

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effectiveness and safety of a new dental plaque removal device utilizing micro mist spray for removing oral biofilm in vitro2021

    • Author(s)
      Hihara Hiroki、Tagaino Ryo、Washio Jumpei、Laosuwan Kittipong、Wicaksono Dimas Prasetianto、Izumita Kuniyuki、Koide Rie、Takahashi Nobuhiro、Sasaki Keiichi
    • Journal Title

      BMC Oral Health

      Volume: 21 Issue: 1 Pages: 286-286

    • DOI

      10.1186/s12903-021-01647-4

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Profiling system of oral microbiota utilizing polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism analysis2021

    • Author(s)
      Sano H, Wakui A, Kawachi M, Washio J, Abiko Y, Mayanagi G, Yamaki K, Tanaka K, Takahashi N, Sato T
    • Journal Title

      Journal of Oral Biosciences

      Volume: 63 Issue: 3 Pages: 292-297

    • DOI

      10.1016/j.job.2021.05.003

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Profiling of microbiota at the mouth of bottles and in remaining tea after drinking directly from plastic bottles of tea2021

    • Author(s)
      Wakui A*, Sano H*, Hirabuki Y*, Kawachi M, Aida A, Washio J, Abiko Y, Mayanagi G, Yamaki K, Tanaka K, Takahashi N, Sato T
    • Journal Title

      Dentistry Journal

      Volume: 9 Issue: 6 Pages: 58-58

    • DOI

      10.3390/dj9060058

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Green Tea-Derived Epigallocatechin Gallate Inhibits Acid Production and Promotes the Aggregation of Streptococcus mutans and Non-Mutans Streptococci2021

    • Author(s)
      Han Sili、Abiko Yuki、Washio Jumpei、Luo Yufang、Zhang Linglin、Takahashi Nobuhiro
    • Journal Title

      Caries Research

      Volume: 55 Issue: 3 Pages: 205-214

    • DOI

      10.1159/000515814

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Bacterial amounts and compositions in liquid baby formula and a baby drink consumed with an artificial nipple.2021

    • Author(s)
      Wakui A, Sano H, Kawachi M, Aida A, Takenaka Y, Yonezawa A, Nakahata N, Moriyama S, Nishikata M, Washio J, Abiko Y, Mayanagi G, Yamaki K, Sakashita R, Tanaka K, Takahashi N, Sato T
    • Journal Title

      J Oral Biosci.

      Volume: 印刷中 Issue: 2 Pages: 161-168

    • DOI

      10.1016/j.job.2021.03.001

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Nitrite Production from Nitrate and Its Link with Lactate Metabolism in Oral Veillonella spp.2020

    • Author(s)
      Wicaksono Dimas Prasetianto、Washio Jumpei、Abiko Yuki、Domon Hitomi、Takahashi Nobuhiro
    • Journal Title

      Applied and Environmental Microbiology

      Volume: 86 Issue: 20 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1128/aem.01255-20

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Nitrite-producing oral microbiome in adults and children2020

    • Author(s)
      Sato-Suzuki Y, Washio J, Wicaksono DP, Sato T, Fukumoto S, Takahashi N
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 16652-16652

    • DOI

      10.1038/s41598-020-73479-1

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Metabolic functions of the oral microbiome: How does the oral microbiome function and contribute to our health?2022

    • Author(s)
      Washio J, Mayanagi G, Abiko Y, Tagaino R, Dimas Prasetianto Wicaksono, Domon H, Ezoe K, Sato S, Takahashi N
    • Organizer
      International Symposium for Interface Oral Health Science 2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Bifacial aspects of ethanol: antibacterial effect and carcinogenic effect by metabolism to acetaldehyde depend on ethanol concentration.2022

    • Author(s)
      Tagaino R, Washio J, Sasaki K, Takahashi N
    • Organizer
      International Symposium for Interface Oral Health Science 2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of rapid increases in oxygen levels on glucose metabolism of cancer cells2022

    • Author(s)
      Shinohara Y, Washio J, Kobayashi Y, Abiko Y, Morishima H, Sasaki K, Takahashi N
    • Organizer
      International Symposium for Interface Oral Health Science 2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Profiling of Microbiota in Liquid Baby Formula and a Baby Drink Consumed with an Artificial Nipple.2022

    • Author(s)
      Wakui A, Kawachi M, Nishikata M, Washio J, Abiko Y, Mayanagi G, Takahashi N, Sato T
    • Organizer
      International Symposium for Interface Oral Health Science 2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Profiling of Microbiota in Sport-Drink and Orange Juice of Plastic Bottle After Drinking Directly From Plastic Bottles2022

    • Author(s)
      Kawachi M, Wakui A, Washio J, Abiko Y, Mayanagi G, Takahashi N, Sato T
    • Organizer
      International Symposium for Interface Oral Health Science 2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A novel ECC-related bacterium, Scardovia wiggsiae, has a unique carbohydrate metabolism with fluoride resistance2022

    • Author(s)
      Kameda M, Abiko Y, Washio J, Takahashi N
    • Organizer
      International Symposium for Interface Oral Health Science 2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The antimicrobial properties of green tea derived-catechins and their combined effect with fluoride on Streptococcus mutans.2022

    • Author(s)
      Han S, Washio J, Abiko Y, Zhang L, Takahashi N
    • Organizer
      第11回口腔保健用機能性食品研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 飲みかけのペットボトル飲料物から検出される細菌の量・構成(第 4 報)、緑茶についての解析2022

    • Author(s)
      宮沢美里,河内美帆,涌井杏奈,臼田紫乃,今井真奈美,坂井ふたば,佐藤遥菜,加藤優希,佐藤 彩,高橋七瀬,賀来ながら,樋口真由,鷲尾純平,安彦友希,眞柳 弦,高橋信博,佐藤拓一
    • Organizer
      第11回口腔保健用機能性食品研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] nique acid production from sugars and fluoride resistance of a novel caries-associated bacterium Scardovia wiggsiae2021

    • Author(s)
      Kameda M, Abiko Y, Washio J, Takahashi N
    • Organizer
      2021FJMU-HKU-TU International Online Symposium on Oral Health Sciences,
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The study on the production of acetaldehyde from ethanol by oral bacteria - Effects of oral environmental factors and ethanol concentration2021

    • Author(s)
      Ryo TAGAINO, Jumpei WASHIO, Keiichi SASAKI and Nobuhiro TAKAHASHI
    • Organizer
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Profiling of microbiota in various drinks of plastic bottle after drinking directly from plastic bottle2021

    • Author(s)
      Miho Kawachi, Nanase Takahashi, Nagara Kaku, Mayu Higuchi, Anna Wakui, Jumpei Washio, Nobuhiro Takahashi, Takuichi Sato
    • Organizer
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Cariogenic potential of a novel caries-associated bacterium Scardovia wiggsiae, based on its unique carbohydrate metabolism2021

    • Author(s)
      Kameda M, Abiko Y, Washio J, Takahashi N
    • Organizer
      The 16th International Workshop on Biomaterials in Interface Science
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 細菌の代謝をはかる2021

    • Author(s)
      鷲尾純平
    • Organizer
      令和3年度第1回・『革新的食学拠点』ミーティング
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 口腔と全身の健康に関わる口腔バイオフィルムの代謝機能2021

    • Author(s)
      髙橋信博、鷲尾純平
    • Organizer
      日本細菌学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Oxygen dependent anti-cancer effect of metformin: growth and glucose metabolism2021

    • Author(s)
      Shan Liu, Jumpei Washio, Nobuhiro Takahashi:
    • Organizer
      The 99h IADR General Session & Exhibition
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Porphyromonas gingivalis inhibit the glucose metabolic activity of host cells.2021

    • Author(s)
      Haruki Otani, Jumpei Washio, Satoru Yamada and Nobuhiro Takahashi,
    • Organizer
      The 99h IADR General Session & Exhibition
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The antimicrobial properties of green tea derived-catechins on Streptococcus mutans.2021

    • Author(s)
      Han S, Washio J, Abiko Y, Zhang L, Takahashi N
    • Organizer
      The 99h IADR General Session & Exhibition
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Rewired cellular metabolic profiles in response to metformin under different oxygen and nutritional conditions2021

    • Author(s)
      Liu S, Washio J, Takahashi N
    • Organizer
      第78回東北大学歯学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] The antimicrobial properties of green tea derived-catechins on Streptococcus mutans2021

    • Author(s)
      Han S, Washio J, Abiko Y, Zhang L, Takahashi N
    • Organizer
      第78回東北大学歯学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Integration of all-solid-state electrode into the fluidic channel sensors for saliva monitoring2021

    • Author(s)
      Yoshihisa Ozeki, Tetsuya Yamada, Noboru Ishihara, Yasuko Yanagida, Gen Mayanagi, Jumpei Washio, and Nobuhiro Takahashi
    • Organizer
      第6回生体医歯工学共同研究拠点国際シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 根面う蝕モデル-酸による根面内在性タンパク分解酵素の活性化2021

    • Author(s)
      櫻井 泉, 真柳 弦, 山田 聡, 高橋 信博
    • Organizer
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 口腔Neisseria属による亜硝酸産生活性と環境因子による影響2021

    • Author(s)
      鷲尾 純平, 江副 和子, 佐藤 聡子, 安彦 友希, 小峰 英也, 柴田 怜, 田花 航平, 毛 雪竹, 高橋 信博
    • Organizer
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 飲みかけのペットボトル飲料物(お茶、スポーツ飲料、コーラ、オレンジジュース)および飲み口から検出された細菌の量・構成の解析(第 3 報)2021

    • Author(s)
      河内美帆,丸山伸吾,枡田菜々子,涌井杏奈,佐野拓人,鷲尾純平,安彦友希,石黒和子,真柳 弦,高橋信博,佐藤拓一
    • Organizer
      第10回口腔保健用機能性食品研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 「口腔マイクロバイオームの細菌叢・代謝解析を基盤とした「食からのヘルスプロモーション」」2020

    • Author(s)
      鷲尾純平、互野亮、真柳弦、安彦友希、江副和子、Dimas Prasetianto Wicaksono、韓思理、大竹知菜、柳田保子、髙橋信博
    • Organizer
      『食学拠点の形成』キックオフシンポジウム
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Periodontitis-associated bacterial culture supernatants inhibit the glucose metabolic activity of host cells.2020

    • Author(s)
      Otani H, Washio J, Yamada S and Takahashi N
    • Organizer
      International Joint Symposium 2020 ( The 15th International Workshop on Biomaterials in Interface Science / The 11th Symposium on Innovative Dental-Engineering Alliance (IDEA))
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Involvement of oral bacterial metabolism in oral health and diseases- Importance of analyzing bacterial metabolic activity,2020

    • Author(s)
      Washio J, Takahashi N
    • Organizer
      The 2nd International Cooperation Symposium by WHUSS
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The antimicrobial properties of green tea-derived epigallocatechin gallate on Streptococcus mutans.2020

    • Author(s)
      Han S, Abiko Y, Washio J, Luo Y, Zhang L, Takahashi N
    • Organizer
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Effect of nitrate (NO3-) and nitrite (NO2-) on the growth and NO2- producing activity of oral Veillonella species2020

    • Author(s)
      Wicaksono D. P., Washio J, Takahashi N
    • Organizer
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 飲酒を想定した中から高濃度エタノール環境下におけるStreptococcus属によるアセトアルデヒド産生2020

    • Author(s)
      互野 亮、鷲尾 純平、佐々木 啓一、高橋 信博
    • Organizer
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 口腔内細菌叢解析システム PCR-RFLP法によるプロファイリング2020

    • Author(s)
      河内 美帆、丸山 伸吾、 枡田 菜々子、佐野 拓人、涌井 杏奈、八巻 惠子、鷲尾 純平、高橋 信博、佐藤 拓一
    • Organizer
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Profiling of Microbiota of Baby-Drinks after Drinking with Artificial Nipples2020

    • Author(s)
      Wakui A, Sano H, Kawachi M, Masuda N, Maruyama S, Washio J, Abiko Y, Mayanagi G, Yamaki K, Takahashi N, Okada Y, Sato T
    • Organizer
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 口腔内環境モニタリングに向けた全固体イオン選択電極センサアレイの開発と多変量解析アルゴリズムの検討.2020

    • Author(s)
      大久保信吾、石原昇、山田哲也、栁田保子、真柳弦、鷲尾純平、高橋信博
    • Organizer
      日本化学会第15回バイオ関連化学シンポジウム
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Metformin inhibits oral cancer cell growth by altering glucose metabolism.2020

    • Author(s)
      Liu S., Washio J., Takahashi N.
    • Organizer
      The 68th Annual meeting of Japanese Association for Dental Research
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2022-12-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi